RAPORT zawierający wyniki realizacji projektu pt.: "Wykorzystanie kapusty białej na potrzeby fitoremediacji i biofumigacji gleby (AGROBIOKAP)" w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007-2013 Priorytet 1. "Badania i rozwój nowoczesnych technologii" Działanie 1.3. "Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe" Poddziałanie 1.3.1. "Projekty rozwojowe"
SPIS TREŚCI 1. Informacje ogólne.... 3 2. Przebieg realizacji projektu.... 4 3. Struktura wydatków projektu.... 8 4. Wskaźniki realizacji projektu.... 9 5. Stan realizacji wskaźników rezultatu projektu.... 9 6. Promocja projektu.... 10 7. Wyniki realizacji prac B+R projektu.... 11 8. Kontakt... 19 2
1. Informacje ogólne Nazwa beneficjenta: Politechnika Gdańska Numer projektu: WND-POIG.01.03.01-00-138/09 Podstawa prawna: Umowa o dofinansowanie Projektu nr UDA-POIG.01.03.01-00-138/09-07 Termin realizacji: 01.04.2007-15.08.2013 Budżet: 3 391 950,00 PLN Źródło dofinansowania: Projekt w 85% jest współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego natomiast w 15 % ze środków budżetu państwa Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Piotr Konieczka telefon: 58 347 21 10, faks: 58 347 26 94 e-mail: piotr.konieczka@pg.edu.pl Podmioty współpracujące przy realizacji projektu: Uniwersytet Rolniczy im Hugona Kołłątaja w Krakowie Al. Mickiewicza 21 31-120 Kraków Instytut Chemii Przemysłowej im. Profesora Ignacego Mościckiego ul. Rydygiera 8 01-793 Warszawa 3
2. Przebieg realizacji projektu W wyniku przeprowadzonych badań zrealizowano następujące cele projektu: 1. Rozwój rolnictwa ekologicznego, a także optymalizację procesu rekultywacji terenów zdegradowanych i zmniejszenie presji na środowisko. Na podstawie reakcji roślin zastosowanych odmian na stres spowodowany obecnością metali ciężkich w glebie stwierdzono przydatność odmian późnych ( Kamiennej Głowy i Amagera ) do fitoremediacji. Rośliny te wykształcały stosunkowo duże główki w przeciwieństwie do roślin odmiany Ditmarska. Informacje te mogą być przydatne w rozwoju rolnictwa ekologicznego w przypadku zamiaru oczyszczania gleby metodami niechemicznymi. Obliczone wartości współczynników wzbogacania oraz wynosu pozwalają na określenie sposobu (liczby sezonów upraw) oczyszczania danej gleby z zanieczyszczeń w oparciu o wyniki określające stopień zanieczyszczenia gleby. 2. Zwiększenie znaczenia sektora nauki w gospodarce poprzez realizację prac B+R związanych z postępem biologicznym w rolnictwie i z ochroną środowiska. Cel osiągnięto poprzez zainteresowanie rolników plantatorów kapusty tematyką badań, co może zaowocować współpracą mającą na celu produkcję rozsady kapusty o wysokiej jakości, przeznaczonej do fitoremediacji. 3. Odmłodzenie kadry naukowej poprzez zachęcenie studentów i doktorantów do podejmowania prac badawczo-rozwojowych w wykwalifikowanym zespole. W projekcie uczestniczyło 9 magistrantów oraz 5 doktorantów pracujących pod opieką naukowców realizujących poszczególne zadania. Uzyskane wyniki badań zostały zaprezentowane na konferencjach naukowych (krajowych i międzynarodowych), co pozwoliło młodym osobom na rozwój naukowy. W tabeli 1 przedstawiono opis przeprowadzonych prac B+R. Wszystkie zadania badawcze zostały w pełni zrealizowane. Wyniki badań próbek pochodzących z upraw polowych pozwoliły na określenie przydatności wykorzystania kapusty białej do procesu fitoremediacji gleby w stosunku do analizowanych metali. Wyniki badań próbek pochodzących z upraw wazonowych pozwoliły na ocenę przydatności badanych odmian kapusty do fitoremediacji gleby z metali ciężkich cynku i kadmu. Na podstawie końcowej masy główek stwierdzono większą przydatność odmian późnych niż odmiany wczesnej. Mimo, iż kapusta nie należy do typowych roślin hiperakumulatorowych, to jednak jej znaczna biomasa, łatwość zbioru, małe wymagania co do warunków uprawy, predysponują ja jako bardzo dobrą roślinę wykorzystywaną w procesie fitoremediacji. Określenie zależności między stopniem skażenia gleby przez metale ciężkie i ilością wytwarzanych w kapuście substancji bioaktywnych, pozwalają na stwierdzenie, że podwyższone zawartości metali ciężkich w glebie stymulują proces wytwarzania substancji bioaktywnych w kapuście. Dodatkowo w oparciu o wyznaczone wartości parametrów translokacji stwierdzono, że do soku z kapusty nie przedostają się zanieczyszczenia natomiast kumulują się w niej substancje bioaktywne. Pozwoliło to na znaczne uproszczenie etapu oczyszczania produktu wyjściowego do wytwarzania biopreparatu. 4
Opracowano: metodę wydzielania metali, zanieczyszczeń organicznych i substancji aktywnych z soku kapusty, technologię utylizacji wytłoków z kapusty w celu produkcji biogazu, technologię wykorzystania kapusty białej w procesie fitoremediacji gleby, która daje możliwość wykorzystania kapusty jako rośliny pozwalającej na oczyszczanie gleby z metali ciężkich, naturalny biopreparat, który zastąpi częściowo syntetyczne pestycydy w ochronie roślin, posłuży do niszczenia grzybów w magazynach, przy zabezpieczaniu owoców w czasie transportu i magazynowania, w technologiach papierniczych do otrzymywania papierów opakowaniowych, do przechowywania żywności w niesprzyjających warunkach. Tabela 1. Opis przeprowadzonych prac B+R. Nr i nazwa zadania badawczego Z Z0 Badania przedwstępne - wpływ warunków uprawy na zawartość związków bioaktywnych i bioakumulację metali ciężkich w kapuście Z1 Oznaczanie Cd, Cu, Pb i Zn w próbkach gleby z upraw polowych oraz kapusty ze wszystkich upraw Z2 Oznaczanie Hg we wszystkich próbkach gleby i kapusty Z3 Organizacja kampanii pobierania, przechowywania oraz archiwizacji wszystkich próbek pobranych ze wszystkich stanowisk badawczych oraz kolejnych partii Biopreparatu Opis przeprowadzonych prac B+R Dokonano wyboru lokalizacji upraw kapusty. Przygotowano próbki gleby i kapusty do poszczególnych analiz (oznaczenie zawartości wybranych metali, substancji bioaktywnych, oznaczeń w hodowli komórkowej). Przeprowadzono oznaczenia zawartości wybranych metali ciężkich w próbkach gleby oraz kapusty. Przeprowadzono oznaczenia zawartości GLS i właściwości przeciwutleniających kapusty. Wykonano oznaczenia aktywności cytotoksycznej soków z kapust. Przeprowadzono oznaczenia produktów rozpadu GLS. Opracowano, w oparciu o uzyskane wyniki oznaczeń wstępnych, studium wykonalności. Przeprowadzono wstępną analizę statystyczną wyników otrzymanych w trakcie realizacji zadania. Przygotowano próbki kapusty i gleby do oznaczania zawartości wybranych metali ciężkich (Cd, Cu, Pb i Zn) opracowano procedury mineralizacyjne. Opracowanie i walidacja procedur analitycznych do oznaczania zawartości metali ciężkich w przygotowanych próbkach. Przeprowadzono oznaczenia wybranych metali ciężkich w przygotowanych próbkach. W ciągu każdego roku upraw wykonano oznaczenia zawartości metali we wszystkich próbkach kapust (liście, głąby, sok) oraz w próbkach gleb (pobranych przed uprawą, po uprawie oraz w próbkach kontrolnych). Pomiary wykonano dla wszystkich rodzajów kapust uprawianych we wszystkich lokalizacjach. Określono zależności między zawartością poszczególnych metali w glebie i w kapuście (z uwzględnieniem tych zawartości w jej poszczególnych częściach: liście, głąby, sok). Wstępnie określono zależności korelacyjne między zawartościami poszczególnych metali w poszczególnych częściach kapusty, dla poszczególnych odmian oraz uprawianych w różnych lokalizacjach. Dokonano wyboru optymalnej odmiany kapusty do dalszych badań z punktu widzenia skuteczności procesu fitoremediacji. W oparciu o wyniki badań z pierwszych dwóch lat upraw dokonano wyboru optymalnej odmiany kapusty do badań prowadzonych w ostatnim roku upraw. Obliczono współczynniki translokacji, biowzbogacenia i wartości wynosu. Wartości poszczególnych współczynników pozwoliły na określenie zarówno intensywności procesu fitoremediacji, jak i potwierdziły drogę transportu i akumulacji tych zanieczyszczeń w poszczególnych częściach kapusty. Pomogło to także w modyfikacjach procedury oczyszczania ekstraktu z kapust w przypadku produkcji Biopreparatu. Opracowanie i walidacja procedur analitycznych do oznaczania zawartości rtęci całkowitej w próbkach gleby i kapusty. Przeprowadzono oznaczenia rtęci całkowitej w próbkach gleby i kapusty. Określono zależności między zawartością rtęci w glebie i w kapuście (z uwzględnieniem tych zawartości w jej poszczególnych częściach: liście, głąby, sok). Obliczono współczynniki translokacji, biowzbogacenia i wartości wynosu. Zorganizowanie magazynu próbek i opracowanie sposobu ich archiwizacji. Zorganizowanie upraw i kampanii pobierania próbek z kontrolowanych upraw polowych. Archiwizacja próbek gleby i kapusty pochodzących z kontrolowanych upraw polowych po przygotowaniu do oznaczeń. Zorganizowanie kampanii zbierania próbek z istniejących plantacji kapusty. Archiwizacja próbek gleby i kapusty pochodzących z istniejących plantacji kapusty po przygotowaniu do oznaczeń. Archiwizacja próbek gleby i kapusty pochodzących z upraw wazonowych kapusty po przygotowaniu do oznaczeń. Archiwizacja kolejnych partii Biopreparatu oraz uzyskanych z niego próbek po przygotowaniu do oznaczeń. Monitorowanie przepływu zgromadzonych próbek. 5
Z4 Oznaczanie substancji bioaktywnych (GLS, indole, ITC, przeciwutleniacze) w próbkach kapusty Z5 Oznaczenie cytotoksyczności soków z kapusty oraz zawartości azotanów (III i V) w próbkach gleby i kapusty Z6 Uprawa wazonowa, oznaczanie zawartości chlorofilu a, poziomu uszkodzeń błon komórkowych i parametrów fluorescencji chlorofilu w próbkach kapusty z uprawy wazonowej Z7 Oznaczenie zawartości Cd, Zn, Cu, Pb w wybranych próbkach gleby oraz określenie składu granulometrycznego i odczynu wszystkich próbek gleby Oznaczono zawartość substancji bioaktywnych w próbkach kapust pochodzących zarówno z upraw wazonowych, jak i kapust z upraw polowych zlokalizowanych w różnych obszarach Polski zebranych w kolejnych turach na przestrzeni lat 2010-2012. Realizacja oznaczeń końcowych wymagała odpowiedniego przygotowania próbek, dlatego też część zebranych kapust poddano liofilizacji a z pozostałości materiału roślinnego wyciśnięto sok. Z uzyskanego materiału sporządzano odpowiednio ekstrakty i poddawano procedurom analitycznym mającym na celu oznaczenie zawartości glukozynolanów GLS, pochodnych indolowych, izotiocyjanianów ITC oraz aktywności przeciwutleniającej. Zawartość glukozynolanów oznaczono na podstawie normy PPN-EN ISO 9167-1: 1999. Dodatkowo w trakcie realizacji zadania udoskonalono proponowaną w normie metodę detekcji GLS stosując dodatkowy detektor - spektrometr mas. Nowe rozwiązanie metodyczne stało się przedmiotem publikacji w czasopiśmie Journal of Chromatography A. Zawartość pochodnych indolowych oznaczano korzystając z procedury opracowanej we własnym zakresie, która również stała się przedmiotem publikacji wysłanej do Journal of Food Composition and Analysis. Całkowitą zawartość ITC oznaczano korzystając z metody Zhanga. Aktywność przeciwutleniającą próbek oznaczano za pomocą standardowych testów spektrofotometrycznych. W wybranych próbkach kapust przeprowadzono oznaczenie dodatkowego parametru wpływającego na aktywność biologiczną kapust, jakim jest aktywność endogennego enzymu mirozynazy. Uzyskane wyniki pozwoliły na porównanie zawartości substancji bioaktywnych w zależności od odmiany oraz miejsca uprawy kapusty. Zadanie miało dwa cele: ocenę zawartości azotanów (III) i (V), oraz poprzez użycie linii ludzkich komórek oszacowanie potencjalnego wpływu fitokompleksu (a zatem wszystkich obecnych substancji produkowanych przez roślinę) kapusty oraz obecnych w niej zanieczyszczeń na organizmy żywe. Oznaczenia azotanów (III) i (V) przeprowadzono dla wszystkich zebranych próbek kapusty, jak również gleby pobieranej z miejsc uprawy. Stwierdzono, że ani w przypadku gleby ani roślin nie zostały przekroczone normy określone dla tych soli. Nie zauważono też żadnych wyraźnych zależności pomiędzy zawartością azotanów (III) i (V), a zawartością innych badanych w ramach projektu substancji. Ocenę biologicznej aktywności fitokompleksów badanych próbek kapusty prowadzono poprzez ocenę wpływu soków na wzrost komórek ludzkiej linii nowotworowej HT29. Spośród dostępnych metod oznaczania wzrostu komórek eukariotycznych wybrano test MTT, szybką i stosunkowo tanią metodę pozwalająca prześledzić cytotoksyczność mieszanin przy różnych czasach ekspozycji. Znajomość aktywności biologicznej soków, będących substratem do produkcji Biopreparatu, była jedną ze wskazówek wyboru kapusty odmiany Kamienna Głowa do doświadczeń polowych prowadzonych w trakcie ostatniego roku upraw. Niska cytotoksyczność soków na ogół nie pozwalała wyznaczyć parametru EC50 (stężenie przy którym ma miejsce zahamowanie wzrostu komórek w 50%), przez co niemożliwe było wyznaczenie korelacji pozwalających zidentyfikować czynniki decydujące o aktywności biobójczej fitokompleksu kapusty. W związku z tym opracowano nowy parametr określony mianem Skumulowanego Indeksu Przeżywalności obliczany jako suma pól pod wykresami zależności WZROST (% kontroli) = f (stężenie soku). Parametr był następnie wykorzystany do analiz porównawczych. W ich wyniku stwierdzono, że dla aktywności biobójczej soków z kapusty najważniejszym czynnikiem były zawartość glukozynolanów indolowych w kapuście (wzrost) oraz poziom jej zanieczyszczenia Cd (spadek). Przeprowadzono doświadczalną uprawę wazonową i polową trzech odmian kapusty białej głowiastej: Ditmarska Najwcześniejsza (DN), Kamienna Głowa (KG) i Amager Polana (AP). Doświadczenia szklarniowe obejmowały rośliny wysadzone w glebie skażonej cynkiem, kadmem oraz kontrolę (gleba nieskażona). Monitorowano zawartość chlorofilu (dwiema metodami: fotometryczną poprzez tzw. indeks zieloności oraz biochemiczną - spektrofotometryczną), poziom uszkodzeń błon komórkowych (metodą konduktometryczną), parametry fluorescencji chlorofilu (CF) oraz przebieg wzrost i rozwoju roślin. Uprawy polowe przeprowadzono trzykrotnie (w latach 2009-2012) w dwóch lokalizacjach: na polach doświadczalnych Katedry Fizjologii Roślin UR położonych w dzielnicach Krakowa Chełm i Mydlniki (na obrzeżach miasta). W 2012 roku na polu w Chełmie wykonano także doświadczenie z zastosowaniem wodnych roztworów kwasu etylenodiamino-n,n'- dibursztynowego (EDDS) i kwasu cytrynowego, mające na celu ocenę możliwości wspomagania fitoremediacji gleby przez kapustę odmiany KG. Wykonano pomiary indeksu zieloności oraz CF i/lub fotosyntezy, a próbki główek i korzeni oraz gleb przekazano konsorcjantom. Przeprowadzono doświadczenia wegetacyjne, które miały na celu między innymi ocenę zawartości metali ciężkich (Zn, Cd, Cu i Pb) w odmianach kapust głowiastych przeznaczonych do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych chemicznie oraz wytypowanie odmiany, która w największym stopniu oczyszcza (remediuje) glebę z metali ciężkich. Cel ten osiągnięto poprzez przeprowadzenie doświadczeń wazonowych, polowych i badań monitoringowych. W pracy badawczo-rozwojowej uwzględniono: zawartość i pobranie metali ciężkich przez odmiany kapust głowiastych; zmiany właściwości fizycznochemicznych gleb, na których uprawiano poszczególne odmiany kapust głowiastych. W trzech kolejnych latach badań (2009-2011) przeprowadzono doświadczenia wazonowe z następującymi odmianami kapust głowiastych: DN, KG, AP. W doświadczeniach wazonowych badano wpływ wzrastającego zanieczyszczenia gleby Zn i Cd na zawartość metali ciężkich w odmianach kapust głowiastych. Schemat doświadczenia obejmował 5 obiektów (każdy w 4 powtórzeniach): kontrola (K) bez dodatku metali ciężkich i 4 obiekty ze wzrastającymi dawkami cynku i kadmu: 50 mg Zn, 200 mg Zn, 10 mg Cd, 40 mg Cd. Doświadczenia wazonowe pozwoliły na wytypowanie odmiany kapusty głowiastej, tj. KG, która 6
w największym stopniu remediuje glebę z metali ciężkich. W roku 2012 przeprowadzono kolejne doświadczenie wazonowe, a rośliną testującą była wytypowana odmiana KG. W warunkach doświadczeń polowych oceniano przydatność odmian kapust głowiastych do fitoremediacji gleby zanieczyszczonej chemicznie. W 2009 roku założono doświadczenie polowe w dzielnicy Krakowa Chełm z odmianami kapust głowiastych: DN, KG i AP. W kolejnym sezonie wegetacyjnym założono doświadczenie polowe w dzielnicy Krakowa Mydlniki z dwoma odmianami kapust głowiastych DN i KG. W roku 2011 prowadzono doświadczenia polowe z trzema odmianami kapust głowiastych w dwóch punktach badawczych: Chełm i Mydlniki. W roku 2012 przeprowadzono doświadczenie polowe (tylko na odmianie KG), gdzie wykorzystano kwas EDDS i kwas cytrynowy jako stymulatory pobierania metali ciężkich z gleby przez kapustę. W 2010 roku, w rejonie zanieczyszczonym metalami ciężkimi, przeprowadzono badania monitoringowe nad pobieraniem metali ciężkich przez odmiany kapust głowiastych, w trzech dzielnicach Sosnowca (Milowice, Maczki, Ożarowice). W kolejnym latach badań przeprowadzono badania monitoringowe nad wytypowaną odmianą KG w miejscowościach Sosnowiec, Czeladź, Ożarowice oraz Milowice, Maczki, Siemonia. Prace badawczo-rozwojowe dotyczyły oznaczeń składu chemicznego odmian kapust głowiastych (metali ciężkich) oraz właściwości fizyczno-chemicznych gleby, na których uprawiane były badane odmiany kapust. Z8 Opracowanie technologii i przygotowanie Biopreparatu z wykorzystaniem kapusty pochodzącej z kolejnych tur upraw Z9 Oznaczenie zawartości substancji bioaktywnych i zanieczyszczeń środowiskowych w kolejnych partiach Biopreparatu Z10 Oznaczanie aktywności przeciwmikrobiologicznej i przeciwgrzybowej w wytypowanych partiach Biopreparatu pochodzących z różnych etapów produkcji Wykazano możliwość i efektywność zastosowania żywic jonowymiennych i niejonowych do selektywnej adsorpcji metali ciężkich, zanieczyszczeń organicznych i substancji aktywnych z soku kapusty oraz opracowano technologię otrzymywania Biopreparatu zawierającego wydzielone substancje aktywne w postaci zatężonej. W badaniach zastosowano powszechnie dostępne żywice firmy Rohm and Haas oraz Purolite. Po przeprowadzeniu prób statycznych związanych z typowaniem żywic do sorpcji trzech rodzajów wydzielanych substancji, prowadzono próby dynamiczne w kolumnach o pojemności 35, 200 i 500 cm 3. Łącznie wykonano kilkadziesiąt serii badawczych adsorpcji dla soku pochodzącego z różnych gatunków kapusty, z gleb o różnym stopniu zanieczyszczenia, z różnych rejonów Polski włącznie z sokiem z upraw szklarniowych, gdzie gleba skażona była dodatkowo kadmem i cynkiem. Określono optymalną szybkość dozowania roztworu na kolumny i pojemność adsorpcyjną wytypowanych żywic. Stwierdzono, że do usuwania metali ciężkich najkorzystniej jest stosować silnie kwasową żywicę kationową IR120 (H), zanieczyszczeń organicznych silnie zasadową żywicę IRA-900 (OH), do adsorpcji substancji aktywnych żywicę niejonową XAD16N. Badania pojemności adsorpcyjnej wytypowanych żywic wykazały, że efektywność sorpcji jest zależna od ph roztworu dozowanego na wypełnione żywicami kolumny. Najlepszy efekt adsorpcji substancji aktywnych obserwowano przy ph równym 4,5-5, co uzyskiwano przed dodatek 1,25 ml 20 % kwasu mlekowego na litr roztworu wyjściowego. Po przepuszczeniu przez układ trzech kolumn wypełnionych wytypowanymi żywicami około 200 objętości soku w przeliczeniu na objętość żywicy w jednej kolumnie zaobserwowano przebicie suchej masy i izotiocyjanianów w kolumnie adsorbującej substancje aktywne. Po cyklu sorpcji następowała desorpcja poszczególnych żywic. Odzysk substancji aktywnych prowadzony był za pomocą 100 % metanolu. Do uzyskanego eluatu, po desorpcji sorbującej substancje aktywne, dodawano wodę i prowadzono destylację próżniową w celu uzyskania zatężonego wodnego roztworu biopreparatu. W końcowym opracowaniu pominięto wydzielanie zanieczyszczeń z soku (metale, zanieczyszczenia organiczne) z powodu ich niewielkiego stężenia. Ich ilości nie będą powodować utrudnień w zagospodarowaniu odpadów (sok, wytłoki). Wykonano oznaczenia mające na celu oszacowanie potencjału biologicznego kolejnych partii Biopreparatu uzyskanych z soku z kapusty. W dostarczanych z IChP próbkach Biopreparatu oznaczano zawartość produktów rozpadu glukozynolanów o wysokiej aktywności biologicznej to jest pochodnych indolowych oraz izotiocyjanianów. Dodatkowo dla otrzymanych próbek oznaczono za pomocą testów spektrofotometrycznych całkowitą aktywność przeciwutleniającą, aktywność cytotoksyczną oraz zawartość azotu ogólnego. Uzyskane na tym etapie wyniki umożliwiły wytypowanie preparatów charakteryzujących się najwyższym potencjałem biologicznym. Ze względu na bardzo bogatą i trudną matrycę próbek oznaczenia zawartości ewentualnych zanieczyszczeń środowiskowych wykonano jedynie na wytypowanych preparatach. Zawartości WWA i PCB wyznaczone za pomocą techniki GC-MS oznaczono na poziomie niższym niż granica oznaczalności metody. Poziomy stężeń azotynów i azotanów wyznaczone za pomocą testów spektrofotometrycznych nie przekraczały tych wyznaczonych dla soku z kapusty. Również zawartość metali ciężkich była niska i nie przekraczała wartości granicy oznaczalności w przypadku wszystkich oznaczanych metali (Cu, Cd, Pb, Zn i Hg). Otrzymane w tym zadaniu rezultaty wskazują, że metoda otrzymywania Biopreparatu pozwala na wzbogacenia soku z kapusty w substancje bioaktywne bez jednoczesnej kumulacji zanieczyszczeń środowiska. Celem zadania było określenie siły bójczego/hamującego działania Biopreparatu uzyskanego na bazie wyciągów z kapusty wobec wybranych mikroorganizmów wywołujących niektóre choroby roślin uprawnych, które w istotny sposób wpływają na ich jakość. Drugim uzupełniającym celem zadania było określenie aktywności Biopreparatu oraz soków z kapusty wobec drobnoustrojów powodujących psucie żywności oraz patogenów ludzkich: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus. Materiałem biologicznym do określenia siły bójczego/hamującego działania Biopreparatu były: bakterie - Pseudomonas syringae, Erwinia carotovora (Pectobacterium carotovorum), Xanthomonas campestris, Clostridium sp., oraz grzyby - Botrytis cinerea, Phoma lingam (Leptosphaeria maculans), Alternaria brassicicola, Fusarium culmorum. Określono aktywności Biopreparatu oraz soków z kapusty wobec drobnoustrojów powodujących psucie żywności oraz patogenów ludzkich: Escherichia coli, 7
Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus. Aktywność przeciwdrobnoustrojowa biopreparatów określono metodą rozcieńczeń w pożywce. Pozwoliła ona na oznaczenie najmniejszego stężenia badanej porcji Biopreparatu lub soku hamującego wzrost (MIC ang. Minimal Inhibitory Concentration) lub powodującego śmierć mikroorganizmu (MBC ang. Minimal Bactericidal Concentration). Stwierdzono, że metoda dyfuzyjna z wykorzystaniem krążków bibułowych nie nadaje się do oznaczania aktywności przeciwdrobnoustrojowej biopereparatów, ze względu na lotność substancji aktywnych obecnych w badanych roztworach. W toku przeprowadzonych badań stwierdzono, że soki uzyskane z kapust pochodzących z różnych upraw nie wykazują aktywności przeciwdrobnoustrojowej wobec wszystkich badanych mikroorganizmów. Natomiast biopreparaty dostarczone z Instytutu Chemii Przemysłowej różniły się aktywnością przeciwdrobnoustrojową. Biopreparat DXXI nie wykazał działania bójczego wobec bakterii gramujemnych (E. coli i X. campestris, P. syringae, E. carotovora) i pleśni B. cinerea. W przypadku biopreparatu DXXIII już niewielkie jego stężenia inaktywowały komórki bakterii gramdoddatnich (S. aureus B. cereus i L. monocytogenes) oraz grzybów (A. brassicicola, B. cinerea, F. culmorum i P. lingam). Natomiast preparat DXXIV wykazywał słabsze właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Najwyższą aktywność posiadał on wobec bakterii B. cereus i Clostridium sp. oraz pleśni A. brassicicola. Wyciąg z kapusty oznaczony jako Biopreparat DXXV skutecznie inaktywował bakterie gramdodatnie oraz badane gatunki pleśni. Największą oporność na działanie wyciągów (preparatów) z kapusty wykazały bakterie E. coli, natomiast komórki B. cereus były najbardziej podatne na aktywność przeciwbakteryjną związków zawartych tych roztworach. Biopreparaty okazały się być bardziej skuteczne wobec grzybów. Uzyskane wyniki badań pokazują, że aktywność przeciwdrobnoustrojowa biopreaparatów nie zależy od ogólnej liczby iztiocyjanianów, jaka się w nich znajduje, co sugeruje, że właściwości tych fitozwiązków zależą od innych czynników, takich jak budowa chemiczna związków czy rodzaj mikroorganizmu na jaki oddziałują. Z11 Eksploracja danych w oparciu o statystykę matematyczną, metody wizualizacyjne, teorię aproksymacji estymacji w tym metody falkowe Z12 Próba zagospodarowania odpadów biomasy po produkcji Biopreparatu Na bieżąco dyskutowano nad związkami pomiędzy zmiennymi oraz analizowano dane uzyskiwanie w wyniku prac laboratoryjnych. Stosowano znane metody statystyczne: analiza regresji, analiza korelacji. Prowadzono prace badawcze mające na celu stworzenie nowym metod analizy danych. Wytłoki kapusty białej oraz osad pofermentacyjny pobrany z oczyszczalni ścieków SAUR Neptun Gdańsk poddano analizie fizykochemicznej pod kątem przydatności do zagospodarowania metodami biologicznymi. Określono ph metodą potencjometryczną, suchą masę ogólną, suchą masę organiczną metodą wagową, zasadowość metodą miareczkowania potencjometrycznego, zawartość lotnych kwasów tłuszczowych metodą destylacyjną. Wytłoki kapusty białej oraz osad pofermentacyjny poddane zostały także oznaczeniu składu elementarnego CHNS (Vario El Cube CHNS, Elementar) oraz zawartości azotu amonowego i organicznego metodą Kjeldahla (Vapodest 30, Gerhard). Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono stosunek węgiel/azot oraz zawartości siarki. Zawartość metali lekkich i ciężkich oznaczono stosując spektrometr rentgenowski XRF Advant XP-372 (ThermoARL). Na podstawie uzyskanych wyników skomponowano mieszaniny kapusta/osad o różnym stosunku masowym składników, które wykorzystywano w doświadczeniach fermentacji metanowej. Doświadczenia fermentacji metanowej prowadzono w dwóch bioreaktorach o objętości całkowitej 10 dm 3. Reaktory wyposażone są w zewnętrzny płaszcz grzejny oraz instalację do mechanicznego mieszania wsadu. Fermentację prowadzono w warunkach mezofilowych (37 o C), w sposób quaziciągły, przy hydraulicznym czasie zatrzymania 17,5 dnia i obciążeniu komory fermentacyjnej zależnym od zawartości kapusty we wsadzie. Doświadczenia umożliwiły wskazanie składu mieszaniny kapusta/osad umożliwiającego uzyskanie biogazu o wysokiej zawartości metanu i wysoką redukcję suchej masy organicznej wsadu. Wykazano, że fermentacja metanowa może być skuteczną metodą redukcji suchej masy ogólnej i suchej masy organicznej wytłoków kapusty białej, a w konsekwencji zmniejszenia masy i objętości bioodpady. 3. Struktura wydatków projektu Suma kosztów kwalifikowanych projektu Koszty niekwalifikowane projektu Kwalifikujące się faktycznie poniesione 3 391 950,00 PLN 482 284,55 PLN 3 874 234,55 PLN 8
4. Wskaźniki realizacji projektu W tabeli 2 przedstawiono osiągnięte docelowe wskaźniki realizacji projektu. Tabela 2. Wskaźniki produktu. Nazwa wskaźnika Liczba jednostek naukowych objętych wsparciem Liczba pracowników naukowych zaangażowanych w realizację projektu Liczba studentów zaangażowanych w realizację projektu Liczba doktorantów zaangażowanych w realizację projektu Liczba nowych miejsc pracy (EPC) Wartość aparatury naukowobadawczej zakupionej w związku z realizowanym projektem Liczba przedsiębiorstw współpracujących z jednostką naukową w trakcie realizacji projektu Jednostka miary wskaźnika Wartość bazowa mierzona przed rozpoczęciem realizacji projektu 5. Stan realizacji wskaźników rezultatu projektu Wartość docelowa wskaźnika określona w umowie/decyzji o dofinansowanie Wartość wskaźnika osiągnięta od początku realizacji projektu Stopień realizacji wskaźnika (%) szt. 0 3 3 100 osoby 0 23 23 100 osoby 0 49 40 100 osoby 0 10 10 100 osoby 0 1 1 100 zł 0 650 931,00 661 621,89 101,64 szt. 0 3 3 100 W tabeli 3 przedstawiono stan realizacji wskaźników rezultatu projektu. Tabela 3. Wskaźniki rezultatu. Nazwa wskaźnika Liczba wdrożeń jako rezultat realizacji projektu rozwojowego Liczba wynalazków zgłoszonych do ochrony patentowej jako efekt realizacji projektu rozwojowego (w tym patenty w zakresie wysokich technologii) Liczba skomercjalizowanych wyników badań B+R wykonanych w jednostce naukowej Liczba przedsiębiorstw współpracujących z jednostką naukową po zakończeniu projektu Liczba publikacji dotycząca wyników projektu rozwojowego Liczba opublikowanych raportów zawierających wyniki realizacji projektu Liczba nabywców wyników projektów rozwojowych Liczba opracowanych w efekcie realizacji projektu nowych rozwiązań technologicznych, linii technologicznych Liczba przygotowanych zastosowań praktycznych gotowych do użycia/wdrożenia (np. instrukcje, wytyczne) Jednostka miary wskaźnika Wartość bazowa mierzona przed rozpoczęciem realizacji projektu Wartość docelowa wskaźnika określona w umowie/decyzji o dofinansowanie Wartość wskaźnika osiągnięta w wyniku zrealizowania projektu Stopień realizacji wskaźnika (%) szt. 0 1 0 0 szt. 0 2 2 100 szt. 0 2 2 100 szt. 0 25 2 8 szt. 0 15 15 100 szt. 0 1 1 100 szt. 0 2 2 100 szt. 0 2 2 100 szt. 0 2 2 100 9
6. Promocja projektu W ramach realizacji projektu przeprowadzono następujące działania promocyjne: utworzono stronę domową projektu http://www.chem.pg.gda.pl/agrobiokap/ wykonano materiały informacyjne i promocyjne (ulotka informacyjna - wersja językowa polska i angielska, rollup - wersja językowa polska i angielska, etui na wizytówki, notatnik, długopis, blok/notatnik) ścisłe wg. Przewodnika i Księgi identyfikacji wizualnej PO IG, które promowały projekt podczas konferencji: - XVI Sympozjum "Środowisko - zdrowie - żywność", 17-19.05.2010, Ślesin - XV Sesja Naukowa SMKN PTTŻ "Jakość i prozdrowotne cechy żywności", 20-21.05.2010, Wrocław - "Chemia dla zdrowia i urody", 08.06.2010, Gdańsk - VIII Polskia Konferencja Chemii Analitycznej "Analityka dla społeczeństwa XXI wieku", 04-09.07.2010, Kraków - "5 th Conference of European Plant Science Organization (EPSO)", 28.08-02.09.2010, Olos, Finlandia - VI Międzynarodowa Konferencja Naukowa "Toksyczne substancje w środowisku", 06-08.09.2010, Kraków - "15 th International Conference on Heavy Metals in the Environment", 19-23.09.2010, Gdańsk - "Central European Conference ECOpole'10", 13-16.10.2010, Piechowice - XV Konferencja "Zastosowanie metod AAS, ICP-OES i ICP-MS w analizie środowiskowej", 06-07.12.2010, Kraków - "Analytica Vietnam", 07-09.04.2011, Ho Chi Minh City, Vietnam - "Chemia żywi, ubiera, chroni", 15-18.05.2011, Ślesin - IX Bałtycki Festiwal Nauki, 25-29.05.2011, Gdańsk - "Nauka i przemysł - metody spektroskopowe w praktyce, nowe wyzwania i możliwości", 08-10.06.2011, Lublin - "EuroFoodChem XVI Translating food chemistry into health benefits", 06-08.07.2011, Gdańsk - "Quo vadis life science? Quo vadis chemistry?", 28-29.09.2011, Toruń - "Analytica Anacon India", 12-14.10.2011, Mumbai, India - "Analityczne zastosowania chromatografii cieczowej", 20-21.10.2011, Warszawa - "Green Chemistry 2011 Innovations", 04-07.12.2011, Melbourne, Australia - "Fitoremediacja - Skuteczny Zabieg Sozotechniczny", 05-07.06.2013, Gdańsk zorganizowano cztery konferencje prasowe (22.11.2010. 25.05.2011, 18.11.2011, 23.05.2012) artykuły reklamowe ukazały się w lokalnej prasie (Dziennik Bałtycki, 09.12.2010, Nr 287; Fakt, 03.01.2011, Nr 001 (2189); Gazeta Wyborcza.Pl Trójmiasto, 24.01.2011; Gazeta Metro,14.03.2011, Nr 35) oraz czasopismach (Ekologia i Technika, 6 (109), 2010; Orbital, 4-5, str. 208, 2010; Pismo PG, 4 (153)/10 ROK XVIII, str. 15, 2010; Ecological Chemistry and Engineering S, 17 (4), 2010; Analityka, 2, 2011; Biuletyn Informacyjny UR im. H. Kołłątaja w Krakowie, 2 (70), str. 38-39, 2011; Pismo PG, Innowacje i Wdrożenia PG, str. 11, 2013) 10
informacje o realizacji projektu pojawiły się na kilku portalach internetowych (http://www.twojeinnowacje.pl/kapusta-biala-w-roli-glownej; https://infowire.pl/generic/release/173520/kapusta-biala-w-roli-glownej; http://badania.net/kapusta-biala-w-roli-glownej/; https://nauka.trojmiasto.pl/kapusta-lekiem-na-cale-zlo-i-chwasty-n43497.html) zorganizowano seminaria naukowe: - Fitoremediacja: przyjazna środowisku biotechnologia poprawiająca jakość życia, S. W. Gawroński, 25.03.2010, Politechnika Gdańska - Wykorzystanie kapusty białej na potrzeby fitoremediacji i biofumigacji gleby (AGROBIOKAP), B. Kusznierewicz, 10.05.2010, Politechnika Gdańska - AGROBIOKAP: The exploitation of white cabbage for phytoremediation and biofumigation of soils, R. Bączek-Kwinta, 27.05.2010, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie - Mirozynaza - znaczenie biologiczne i metody oznaczania w materiale roślinnym, A. Piekarska, A. Bartoszek, 21.03.2011, Politechnika Gdańska 7. Wyniki realizacji prac B+R projektu Wyniki realizacji prac B+R przedstawiono: w pracach inżynierskich 1. J. Wilk, Wpływ metali ciężkich na fermentację osadów ściekowych, promotor: dr inż. J. Łuczak, Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Gdańsk 2012 2. M. Wigier, Wpływ metali ciężkich na fermentację biomasy, promotor: dr inż. J. Łuczak, Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Gdańsk 2012 3. M. Kępczyńska, Produkcja biogazu w procesach fermentacji i kofermentacji, promotor: dr inż. J. Łuczak, Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Gdańsk 2013 w pracach magisterskich 1. K. Juzom, Wpływ kadmu na wydajność aparatu fotosyntetycznego roślin kapusty białej głowiastej (Brassica oleracea ssp. capitata f. alba L.), promotor: dr inż. R. Bączek-Kwinta, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Kraków 2010 2. A. Kosakowska, Wpływ cynku na wydajność aparatu fotosyntetycznego roślin kapusty białej głowiastej (Brassica oleracea L. var. capitata f. alba), promotor: dr inż. R. Bączek-Kwinta, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Kraków 2010 3. Ż. Michalec, Wpływ kadmu i cynku na kondycję części nadziemnej kapusty białej głowiastej, promotor: dr inż. R. Bączek-Kwinta, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Kraków 2010 4. A. Huk, Wpływ warunków uprawy na zawartość substancji bioaktywnych o potencjale biofumigacyjnym w kapuście białej głowiastej (Brassica oleracea var. capitata f. alba), promotor: dr inż. B. Kusznierewicz, Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Gdańsk 2010 5. D. Mikołajczak, Kryteria informacyjne w statystyce - Akaike, promotor: dr hab. K. Dziedziul, Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Gdańsk 2011 11
6. M. Stachnik, Ocena kondycji roślin skażonych metalami ciężkimi na podstawie pomiarów zawartości chlorofilu, promotor: dr inż. R. Bączek-Kwinta, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Kraków 2012 w rozprawach doktorskich 1. A. Śmiechowska, Reakcje izotiocyjanianów z heterocyklicznymi aminami aromatycznymi i ich rola w inaktywacji kancerogenów w żywności, stopień doktora nauk chemicznych w zakresie biotechnologii nadany przez Radę Wydziału Chemicznego PG w dniu 01.12.2010, promotor: prof. dr hab. inż. J. Namieśnik - praca wyróżniona uchwałą Rady Wydziału 2. A. Piasek, Badanie zmian składu fitokompleksu i właściwości przeciwutleniających owoców aronii czarnoowocowej (Aronia melanocarpa [Mich.] Elliot) i wiciokrzewu sinego (Lonicera Caerulea L.) pod wpływem przetwarzania, stopień doktora nauk chemicznych w zakresie biotechnologii nadany przez Radę Wydziału Chemicznego PG w dniu 29.12.2010, promotor: prof. dr hab. inż. J. Namieśnik - praca wyróżniona uchwałą Rady Wydziału 3. A. Piekarska, Ocena roślin kapustowatych jako źródła substancji biobójczych dla procesów biofumigacji. Poszukiwanie metod zwiększania potencjału biofumigacyjnego, stopień doktora nauk chemicznych w zakresie biotechnologii nadany przez Radę Wydziału Chemicznego PG w dniu 03.12.2014, promotor: prof. dr hab. inż. J. Namieśnik, promotor pomocniczy: dr hab. inż. A. Bartoszek-Pączkowska, prof. nadzw. PG - praca wyróżniona uchwałą Rady Wydziału 4. M. Szczygłowska, Zbadanie możliwości kapusty białej (Brassica oleracea L. var. capitata f. alba) w procesie fitoekstrakcyjnym wybranych jonów metali ciężkich (Zn, Cd, Cu, Pb oraz Hg) z gleby, stopień doktora nauk chemicznych w zakresie chemii nadany przez Radę Wydziału Chemicznego PG w dniu 07.07.2015, promotor: prof. dr hab. inż. P. Konieczka 5. T. Pilipczuk, Opracowanie nowych metodyk oznaczeń ilościowych i jakościowych izotiocyjaninów oraz związków indolowych w próbkach roślin z rodziny Brassicaceae, stopień doktora nauk chemicznych w zakresie biotechnologii nadany przez Radę Wydziału Chemicznego PG w dniu 11.07.2017, promotor: dr hab. inż. A. Bartoszek-Pączkowska, prof. nadzw. PG, promotor pomocniczy: dr inż. B. Kusznierewicz w publikacjach 1. A. Piekarska, A. Bartoszek, J. Namieśnik, Biofumigacja jako alternatywna, przyjazna środowisku technologia ochrony roślin uprawnych, Ekonatura, 6 (79), s. 11-13, 2010 2. A. Piekarska, A. Bartoszek, J. Namieśnik, Biofumigacja jako alternatywna metoda ochrony roślin, Ecological Chemistry and Engineering S, 17 (4), s. 527-547, 2010 3. K. Dziedziul, P. Paluszek, Box-spline histograms for multivariate density estimation, Applicationes Mathematicae, 37, s. 413-427, 2010 4. K. Dziedziul, M. Kucharska, B. Wolnik, Estimation of the smoothness of density, Journal of Nonparametric Statistics, 23, s. 991-1001, 2011 5. R. Bączek-Kwinta, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, J. Antonkiewicz, Physiological response of plants and cadmium accumulation in heads of two cultivars of white cabbage, Journal of Elementology, 3, s. 355-364, 2011 12
6. M. Szczygłowska, P. Konieczka, J. Namieśnik, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, Wykorzystanie kapusty białej (Brassica oleracea var. Capitata) do fitoekstrakcji metali ciężkich (Zn, Cd, Cu, Pb) z gleby, Nauka Przyroda Technologie, 6 (5), s. 126. 2011 7. B. Kusznierewicz, R. Bączek-Kwinta, A. Bartoszek, A. Piekarska, A. Huk, A. Manikowska, J. Antonkiewicz, J. Namieśnik, P. Konieczka P, The dose-dependent influence of zinc and cadmium contamination of soil on their uptake and glucosinolate content in white cabbage (Brassica oleracea Var. Capitata f. alba), Environmental Toxicology and Chemistry, 31(11), s. 2482 2489, 2012 8. J. Łuczak, P. Dargacz, R. Aranowski, Anaerobic co-digestion of white cabbage and sewage sludge, Eco-Energetic Biogas. Research, Technologies, Law and Economics in Baltic Sea Region, s. 147-156, 2012 9. B. Kusznierewicz, R. Iori, A. Piekarska, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Convenient identification of desulfoglucosinolates on the basis of mass spectra obtained during liquid chromatography diode array electrospray ionisation mass spectrometry analysis: Method verification for sprouts of different Brassicaceae species extracts, Journal of Chromatography A, 1278, s. 108 115, 2013 10. Fitoremediacja skuteczny zabieg sozotechniczny, monografia, ISBN 978-83-62984-12-1, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2013 11. A. Piekarska, B. Kusznierewicz, M. Meller, K. Dziedziul, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Myrosinase activity in different plant samples; optimisation of measurement conditions for spectrophotometric and ph-stat methods, Industrial Crops and Products, 50, s. 58-67, 2013 12. A. Piekarska, M. Szczygłowska, M. Bodnar, P. Konieczka, J. Namieśnik, B. Kusznierewicz, D. Kołodziejski, T. Pilipczuk, A. Bartoszek, R. Bączek-Kwinta, The innovative exploitation of Brassica vegetables in the health quality food production chain, ISHS Acta Horticulturae 1005: VI International Symposium on Brassicas and XVIII Crucifer Genetics Workshop, s.71-85, 2013 13. I. Grzywa-Niksińska, I. Legocka, E. Grzywa, M. Machałowska, ECO-PRODUCT Fungicidal and bactericidal biopreparation derived from cabbage, iena International Trade Fair Ideas Inventions New Products, 30.10-02.11.2013, Norymberga, Niemcy 14. M. Szczygłowska, P. Konieczka, Use of white cabbage for phytoremediation processes, Proceedings of the 9 th International Students Conference: "Modern Analytical Chemistry", s.13-16, 2013 15. M. Szczygłowska, Wykorzystanie kapusty białej (Brassica Oleracea var. Capitata Alba) do fitoremediacji gleby z metali ciężkich, Materiały Sesji Sprawozdawczej Studium Doktoranckiego przy Wydziale Chemicznym Poltechniki Gdańskiej, s. 44, 2013 16. M. Szczygłowska, P. Konieczka. The potential of different varieties of white cabbage in phytoremediation of Zn and Cd, PhD Interdisciplinary Journal, 3, s. 21-25, 2013 17. M. Szczygłowska, M. Bodnar, P. Konieczka, J. Namieśnik, Warzywa jako narzędzie wykorzystywane w biomonitoringu metali ciężkich, Analityka: nauka i praktyka, 2, s. 50-52, 2014 18. I. Grzywa-Niksińska, Badanie przydatności jonitów oraz sorbentów polimerowych do selektywnej adsorpcji substancji aktywnych z soku kapusty, Przemysł Chemiczny, 5, s. 662-665, 2014 19. M. Szczygłowska, M. Bodnar M., J. Namieśnik, P. Konieczka, The use of vegetables in the biomonitoring of cadmium and lead pollution in the environment, Critical Reviews in Analytical Chemistry, 44, s. 2-15, 2014 13
20. R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, M. Borek, K. Tokarz, Cabbage can overwhelm stress tiggered by chemical enhancers of phtoextraction, The International Conference Plants, Heavy Metals, Environment, 26-28.06.2014, Katowice, Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 56, suppl.2, 53, 2014 21. R. Bączek-Kwinta, K. Juzoń, J. Antonkiewicz, M. Borek, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Late cultivars of cabbage can better cope with cadmium-involved stress than the early one, The International Conference Plants, Heavy Metals, Environment, 26-28.06.2014, Katowice, Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 56, suppl.2, 54, 2014 22. A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, A. Piekarska, M. Szczygłowska, J. Łuczak, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, Z. Poleska-Muchlado, T. Pilipczuk, E. Malinowska- Pańczyk, I. Grzywa-Niksińska, J. Namieśnik, K. Klimaszewska, P. Konieczka, Utilizing white cabbage for the phytoremediation and biofumigation of soils - overview of the results of the project AGROBIOKAP, 1 st International Conference on Food Properties (icfp), 24-26.01.2014, Kuala Lumpur, Malezja 23. A. Bartoszek, A., Kusznierewicz, B., Piekarska, A., Szczygłowska, M., Łuczak, J., Bączek-Kwintra, R., Antonkiewicz, J., Poleska-Muchiado, Z., Pilipczuk, T., Malinowska-Pańczyk, E., Grzywa-Niksińska, I., Namiesnik, J., Klimaszewska, K., Konieczka, P. (2014). The exploitation of white cabbage for the soil phytoremediation and biofumigation overwiev of the results of the project AGROBIOKAP. PROCEEDINGS, 3rd International Glucosinolate Conference, Wageningen, October 12-15, 2014 24. K. Dziedziul, B. Ćmiel, Density smoothness estimation problem using a wavelet approach, ESAIM: Probability and Statistics, 18, str. 130-144, 2014 25. T. Pilipczuk, N. Dawidowska, B. Kusznierewicz, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Simultaneous determination of indolic compounds in plant extracts by solid-phase extraction and high-performance liquid chromatography with UV and fluorescence detection, Food Analytical Methods, 8 (9), s. 2169-2177, 2015 zaprezentowano na konferencjach 1. IV Ogólnopolska Konferencja Doktorantów "Wielokierunkowość badań w rolnictwie i leśnictwie", 13.03.2010, Kraków, M. Borek, Wpływ Zn i Cd na kondycję siwek kapusty białej głowiastej (Brassica oleracea subsp. capitata f. alba), s. 77-83, 2010 2. XVI Sympozjum "Środowisko - zdrowie - żywność", 17-19.05.2010, Ślesin, B. Kusznierewicz, A. Bartoszek, J. Namieśnik, Kontrola profili i zawartości związków bioaktywnych w owocach i warzywach w trakcie procesu przetwarzania 3. XV Sesja Naukowa SMKN PTTŻ "Jakość i prozdrowotne cechy żywności", 20-21.05.2010, Wrocław, A. Piekarska, B. Kusznierewicz, Próby izolacji i identyfikacji związków powstających podczas obróbki kulinarnej kapusty 4. VIII Polska Konferencja Chemii Analitycznej "Analityka dla społeczeństwa XXI wieku", 04-09.07.2010, Kraków, B. Kusznierewicz, P. Konieczka, A. Huk, A. Manikowska, K. Górniak, R. Bączek-Kwinta, A. Bartoszek, Próba określenia wpływu skażenia środowiska przez metale ciężkie na poziom związków bioaktywnych w kapuście białej 5. 15 th International Conference on Heavy Metals in the Environment, 19-23.09.2010, Gdańsk, R. Bączek-Kwinta, M. Borek, J. Antonkiewicz, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Cabbage - a zinc hyperaccumulator? 14
6. VI Międzynarodowa Konferencja Naukowa "Toksyczne substancje w środowisku", 06-08.09.2010, Kraków, A. Bartoszek, K. Dziedziul, B. Kusznierewicz, P. Konieczka, K. Szymańska, A. Śmiechowska, J. Namieśnik, Wpływ metali obecnych w glebie na właściwości biobójcze soku z kapusty - analiza statystyczna, A. Piekarska, A. Bartoszek, J. Namieśnik, Biofumigacja - alternatywna metoda ochrony roślin, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Kapusta - nowy gatunek rośliny do oczyszczania gleb skażonych kadmem 7. 5 th Conference of European Plant Science Organization (EPSO), 28.08-2.09.2010, Olos, Finlandia, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Cabbage - a new species used for phytoremediation of heavy-metal contaminated soil 8. Biotechnology: from basic research to practical applications, 31.03.2011, Rzeszów, A. Piekarska, M. Sztąberska, B. Kusznierewicz, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Porównanie sinigryny i glukotropeoliny jako substratów do oznaczania aktywności enzymatycznej mirozynazy, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Z. Poleska-Muchlado, J. Namiesnik, R. Bączek-Kwinta, P. Konieczka, Możliwości wykorzystania roślin kapustowatych na potrzeby rolnictwa zrównoważonego na przykładzie kapusty białej 9. 14 th International Symposium of Students and Young Mechanical Engineers "Advances in Chemical and Mechanical Engineering", 05-07.05.2011, Gdańsk, M. Szczygłowska, A. Piekarska, P. Konieczka, J. Namieśnik, R. Bączek-Kwinta, The use of Kamienna głowa cabbage species for phytoextration of zinc and cadmium from the soil, A. Piekarska, M. Szczygłowska, B. Kusznierewicz, R. Bączek-Kwinta, White cabbage un the biofumigation process-expectations and perspectives 10. IX Bałtycki Festiwal Nauki, 25-29.05.2011, Gdańsk, M. Szczygłowska, Oczyszczanie gleby za pomocą kapusty. Czy to możliwe?, A. Piekarska, Kapusta nie tylko na gołąbki 11. EuroFoodChem XVI Translating food chemistry into health benefits, 06-08.07.2011, Gdańsk, B. Kusznierewicz, A. Piekarska, Z. Poleska-Muchlado, A. Milewczyk, N. Kujawska, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Influence of cultivation conditions of white cabbage on the content of bioactive compounds 12. 2 nd Congress of Biochemistry and Cell Biology, 05-09.09.2011, Kraków, A. Piekarska, T. Pilipczuk, B. Kusznierewicz, A. Bartoszek, J. Namieśnik, The influnce of cultivation conditions on the myrosinase activity and glucosinolate content in white cabbage 13. 16 th European Conference on Analytical Chemistry EUROanalysis Challenges in Modern Analytical Chemistry, 11-15.09.2011, Belgrad, Serbia, B. Kusznierewicz, P. Konieczka, A. Bartoszek, R. Bączek-Kwinta, A. Piekarska, M. Szczygłowska, G. Bajger, N. Kujawska, A. Milewczyk, M. Bodnar, K. Dubalska, J. Namieśnik, The influence of soil contamination by heavy metals on bioactive compounds concentration in white cabbage (Brassica Oleracea var capitata f alba) 14. 5 th International Conference on the Quality and Safety in Food Production Chain 19-20.09.2011, Wrocław, A. Piekarska, B. Kusznierewicz, Z. Poleska-Muchlado, A Milewczyk, N. Kujawska, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Partial characterisation of different cultivars of white cabbage by total antioxidant activity and glucosinolate content, T. Pilipczuk, B. Kusznierewicz, A. Piekarska, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Influence of cultivation conditions on the content of isothiocyanates in white cabbage 15
15. Sesja sprawozdawcza Studium Doktoranckiego przy Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej, 22-23.09.2011, Gdańsk, A. Piekarska, Oznaczanie aktywności enzymatycznej mirozynazy w próbkach kapusty pochodzących z różnych upraw 16. IV Congress of Polish Biotechnology and IV EUROBIOTECH 2011, 12-15.10.2011, Kraków, R. Bączek-Kwinta, K. Juzoń, Ż. Michalec, A. Kosakowska, M. Borek, The exploitation of fluorescence parameters in estimation of the physiological status of cabbage plants used for phytoremediation 17. 7 Kongres Technologii Chemicznej, 8-12.07.2012, Kraków, J. Łuczak, M. Kąpczyńska, M. Wigier, R. Aranowski, Fermentacja metanowa kapusty białej oraz osadu nadmiernego 18. 42 nd European Environmental Mutagen Society Conference, 16-20.08.2012, Warszawa, Z. Poleska-Muchlado, B. Kusznierewicz, M. Jarmolińska, R. Bączek- Kwinta, A. Piekarska, T. Pilipczuk, D. Kołodziejski, A. Bartoszek, The cultivation of cabbage (Brassica oleracea var. capitata) on heavy metal polluted soils increases glucosinolate biosynthesis and biological potential 19. 16 th International Conference on Heavy Metals in the Environment, 23-27.08.2012, Rzym, M. Borek, R. Bączek-Kwinta, M. Rapacz, Chlorophyll fluorescence imaging of cadmium-treated white cabbage plants 20. 29 th International Symposium on Chromatography, 9-13.09.2012, Toruń, B. Kusznierewicz, A. Piekarska, P. Konieczka, J. Namieśnik, A. Bartoszek, Identification of desulfo-glucosinolates on the basis of MS spectra obtained during HPLC-DAD-MS analysis of different Brassicaceoe species extracts 21. 9 th International Conference Plant Functioning Under Environmental Stress, 12-15.09.2012, Kraków, R. Bączek-Kwinta, A. Kosakowska, M. Borek, M. Rapacz, The influence of zinc on the efficiency of photosynthetic apparatus of white cabbage plants, Ż. Michalec, R. Bączek-Kwinta, K. Juzoń, M. Borek, The influence of zinc and cadmium on the condition of white cabbage used for phytoremediation in a model study, K. Juzoń, R. Bączek-Kwinta, Ż. Michalec, M. Borek, M. Rapacz, The effect of cadmium on the efficiency of photosynthetic apparatus in cabbage 22. Sesja sprawozdawcza Studium Doktoranckiego przy Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej, 26-27.09.2012, Gdańsk, A. Piekarska, Wpływ wybranych czynników fizycznych na aktywność enzymatyczną mirozynazy 23. 6 th International Symposium on Brassica and 18th Crucifer Genetics Workshop,12-16.11.2012, Katania, Włochy, A. Bartoszek, The innovative exploitation of brassica vegetables in the health quality food production chain. From field to fork 24. Forum targowo-konferencyjne EXPOCHEM 2013 "Integracja chemii w Polsce", 28.02-01.03.2013, Katowice, I. Niksińska, E. Grzywa, R. Heropolitański, M. Machałowska, Biopreparat z soku kapusty 25. Eurofoodchem XVII, 07-10.05.2013, Istambuł, Turcja, Z. Poleska-Muchlado, A. Piekarska, B. Kusznierewicz, T. Pilipczuk, M. Szczygłowska, E. Malinowska- Pańczyk, P. Konieczka, J. Namieśnik, A. Bartoszek, The Comparison of biological potential of white cabbage varieties using the Accumulated Survival Index (ASI) concept, B. Kusznierewicz, A. Graff, M. Szczygłowska, T. Pilipczuk, A. Piekarska, P. Konieczka, J. Namieśnik, A. Bartoszek, The impact of soil contamination by heavy metals on bioactive compounds in white cabbage 26. Fitoremediacja - Skuteczny Zabieg Sozotechniczny, 05-07.06.2013, Gdańsk, J. Antonkiewicz, Ocena przydatności odmian kapusty głowiastej do fitoekstrakcji metali z gleb zanieczyszczonych chemicznie, R. Bączek-Kwinta, M. Borek, Ocena fotometryczna zawartości chlorofilu jako narzędzie oceny zanieczyszczenia gleby 16
metalami ciężkimi, M. Borek, R. Bączek-Kwinta, Fitoremediatory gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi, I. Grzywa-Niksińska, I. Legocka, R. Heropolitański, E. Grzywa, M. Machałowska, Sposób wydzielania substancji aktywnych z soku kapusty, B. Kusznierewicz, A. Kowalska, A. Piekarska, T. Pilipczuk, Z. Poleska-Muchlado, A. Bartoszek, Wpływ wybranych środków ochrony roślin na zawartość substancji bioaktywnych w uprawach kapusty białej, J. Łuczak, P. Najda, M. Rydygier, P. Dargacz, R. Arnowski, Zagospodarowanie biomasy kapusty białej metodą fermentacji metanowej, J. Łuczak, M. Kępczyńska, Intensyfikacja produkcji biogazu w procesie kofermentacji, E. Malinowska-Pańczyk, E. Kisiel, Aktywność przeciwdrobnoustrojowa biopreparatu z kapusty, A. Piekarska, M. Szczygłowska, T. Pilipczuk, A. Kowalska, B. Kusznierewicz, R. Bączek-Kwinta, J. Namieśnik, P. Konieczka, A. Bartoszek, Wpływ metali ciężkich na aktywność enzymatyczną mirozynazy w kapuście białej pochodzącej z upraw kontrolowanych, A. Piekarska, D. Kołodziejski, T. Pilipczuk, M. Bodnar, P. Konieczka, B. Kusznierewicz, A. Bartoszek, Zdolność roślin z rodziny kapustowatych (Brassicaceae) do akumulacji selenu. Badania modelowe z użyciem nasion kiełkowanych na pożywkach z selenem, Z. Poleska-Muchlado, A. Piekarska, M. Szczygłowska, T. Pilipczuk, A. Kowalska, I. Hinca, R. Tylingo, B. Kusznierewicz, R. Bączek-Kwinta, K. Dziedziul, J. Namieśnik, P. Konieczka, A. Bartoszek, Aktywność cytotoksyczna wyrażona jako "skumulowany indeks przeżywalności" wykorzystanie do przewidywania potencjału fitoremediacyjnego i biofumigacyjnego roślin kapustowatych, A. Smęda, R. Bączek- Kwinta, Wspomaganie fitoekstrakcji i jej komercyjne zastosowanie, M. Szczygłowska, P. Konieczka, R. Bączek-Kwinta, J. Namieśnik, Potencjał kapusty białej, odmiany kamienna głowa w procesie fitoekstrakcji metali ciężkich (Zn i Cd) z gleby, A. Ślizowska, R. Bączek-Kwinta, Modyfikacje genetyczne roślin wyższych w kierunku tolerancji i hiperakumulacji metali ciężkich 27. Separation Science Theory and Practice 2013, 09-13.06.2013, Świerardów Zdrój, I. Grzywa-Niksińska, I. Legocka, R. Heropolitański, E. Grzywa, M. Machałowska, Method of extraction of active substances from cabbage juice 28. IX Konferencja "Technologie bezodpadowe i zagospodarowanie odpadów w przemyśle chemicznym i rolnictwie", 11-14.06.2013, Międzyzdroje, J. Antonkiewicz, B. Wiśniowska-Kielian, R. Bączek-Kwinta, Ocena przydatności odmian kapusty głowiastej do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych chemicznie 29. Sesja Sprawozdawcza Studium Doktoranckiego przy Wydziale Chemicznym PG, 23-24.09.2013, Gdańsk, M. Szczygłowska, Wykorzystanie kapusty białej (Brassica Oleracea var. Capitata Alba) do fitoremediacji gleby z metali cieżkich, s. 44 30. 9 th International Students Conference: "Modern Analytical Chemistry", 23-24.09.2013, Praga, M. Szczygłowska, P. Konieczka, Use of white cabbage for phytoremediation processes, s.13-16, 2013 31. ISHS Acta Horticulturae 1005: VI International Symposium on Brassicac and XVIII Crucifer Genetics Workshop, A. Piekarska, M. Szczygłowska, M. Bodnar, P. Konieczka, J. Namieśnik, B. Kusznierewicz, D. Kołodziejski, T. Pilipczuk, A. Bartoszek, R. Bączek-Kwinta, The Innovative Exploitation of Brassica Vegetables in the Health Quality Food Production Chain, s.71-85, 2013 32. iena International Trade Fair Ideas Inventions New Products, 30.10-02.11.2013, Norymberga, Niemcy, I. Grzywa-Niksińska, I. Legocka, E. Grzywa, M. Machałowska, ECO-PRODUCT Fungicidal and bactericidal biopreparation derived from cabbage 17
33. 1 st International Conference on Food Properties (icfp), 24-26.01.2014, Kuala Lumpur, Malezja, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, A. Piekarska, M. Szczygłowska, J. Łuczak, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, Z. Poleska-Muchlado, T. Pilipczuk, E. Malinowska-Pańczyk, I. Grzywa-Niksińska, J. Namieśnik, K. Klimaszewska, P. Konieczka, Utilizing white cabbage for the phytoremediation and biofumigation of soils - overview of the results of the project AGROBIOKAP 34. The International Conference Plants, Heavy metals, Environment, 26-28.06.2014, Katowice, Polska, R. Bączek-Kwinta, J. Antonkiewicz, M. Borek, K. Tokarz, Cabbage can overwhelm stres triggered by chemical enhancers of phytoextraction 35. The International Conference Plants, Heavy metals, Environment, 26-28.06.2014, Katowice, Polska, R. Bączek-Kwinta, K. Juzoń, J. Antonkiewicz, M. Borek, A. Bartoszek, B. Kusznierewicz, Late cultivars of cabbage can better cope with cadmium-involved stress than the early one Ponadto projekt AGROBIOKAP został nominowany w roku 2013 jako EuroSymbol Innowacji w promocyjnym programie Monitora Rynkowego. Wyniki projektu są podstawą patentów: PL 224061 B1 Sposób wydzielania substancji biologicznie czynnych z soku kapusty (zgłoszenie numer 398859), I. Grzywa-Niksińska, R. Heropolitański, M. Małachowska, E. Grzywa, I. Legocka, P. Konieczka, A. Bartoszek-Pączkowska, B. Kusznierewicz PL 223494 B1 Sposób wydzielania substancji biobójczych, w szczególności glukozynolanów, izocyjanianów i indoli, z soku kapusty białej (zgłoszenie numer 398858), I. Grzywa-Niksińska, R. Heropolitański, M. Małachowska oraz zgłoszeń patentowych: P 409902 Biopreparat na podłożu stałym do pielęgnacji roślin oraz sposób wytwarzania biopreparatu, I. Grzywa-Niksińska, A. Koniecznikow, I. Legocka, M. Małachowska P 410041 Sposób wydzielania substancji biologicznie aktywnych z wytłoków kapusty, I. Grzywa-Niksińska, R. Heropolitański, I. Legocka, M. Małachowska data podpis Kierownika projektu 18
8. Kontakt Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk Prof. dr hab. inż. Piotr Konieczka Kierownik Projektu tel. 0048 58 347 21 10 fax.0048 58 347 26 94 e-mail: piotr.konieczka@pg.edu.pl Instytut Chemii Przemysłowej im. Profesora Ignacego Mościckiego ul. Rydygiera 8 01-793 Warszawa Dr inż. Irena Grzywa-Niksińska tel. 0048 22 568 20 05 fax.0048 22 568 25 64 e-mail: Irena.Grzywa-Niksinska@ichp.pl Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie Al. Mickiewicza 21 31-120 Kraków Dr inż. Renata Bączek-Kwinta tel. 0048 12 425 33 01 fax.0048 12 425 33 20 e-mail: rrbaczek@cyf-kr.edu.pl Dr inż. Jacek Antonkiewicz tel. 0048 12 425 33 01 fax.0048 12 425 33 20 e-mail: rrantonk@cyf-kr.edu.pl 19